零维到三维结构中三核铜自旋阻挫簇单元的磁构关系和反对称交换

量子自旋液体是最近几年刚被人们证实除铁磁体、反铁磁体之外的第三种磁性类型,因其有望解释高温超导的运行机制、改变计算机硬盘信息存储方式而在物理、材料等领域备受关注。自旋阻挫作为量子自旋液体的最小单元可能是解开量子自旋液体诸多问题的钥匙,所以在磁学、电学研究领域再一次成为人们研究的热点。基于文献报道的三核铜配合物[Cu3(μ3-OH)(μ-OPz)3(NO3)2(H2O)2]·CH3OH(1),我们合成了三维金属有机框架配合物{[Ag(HOPz)Cu3(μ3-OH)(NO3)3(OPz)2Ag(NO3)]·6H2O}n(2)(HOPz=甲基(2-吡嗪基)酮肟),并从自旋阻挫的角度对二者磁性质进行对比和详细分析。磁化率数据表明自旋间有很强的反铁磁相互作用和反对称交换。通过包含各向同性和反对称交换的哈密顿算符对两者磁学数据进行拟合并研究其磁构关系,所获最佳拟合参数为:配合物1:Jav=-426 cm^-1,g⊥=1.83,g∥=2.00;配合物2:Jav=-401 cm^-1,g⊥=1.85,g∥=2.00。     

SU(2)×SU(2)准自旋模型和自洽解的对称性恢复方法——Ⅰ.严格解和HF近似

本文提出了一个含有两类相互作用的准自旋模型,讨论了模型Hamilton量在SU(2)×SU(2)基中的严格解、基态相变和波函数的K结构,并用此模型探讨了HF近似的有效性。     

CsNiCl3晶体的光谱精细结构、零场分裂参量及Jahn-Teller效应

应用不可约张量理论构造了三角对称晶场中3d²/3d⁸态离子的45阶可完全对角化的微扰哈密顿矩阵，研究了CsNiCl₃晶体的光谱精细结构、晶体结构、零场分裂参量、Jahn-Telller效应以及自旋单重态对Ni²⁺离子基态能级的影响，理论与实验相符合.在此基础上，进一步研究了以前工作中被忽略的自旋-自旋耦合作用和Trees修正对CsNiCl₃晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响，发现有四种机理会影响零场分裂参量：1)自旋-轨道耦合机理，2)自旋-自旋耦合机理；3)自旋-轨道与自旋-自旋联合耦合机理；4)自旋-轨道与Trees修正联合耦合机理，其中自旋-轨道耦合机理是最主要的，其他三种机理也是不可忽略的. 关键词： 基态能级 精细结构 零场分裂 自旋-自旋耦合     

掺入Ni元素的LiCoO2晶体光谱结构及电子顺磁共振g因子

在弱场图像下,利用Racah不可约张量算符方法得到了三角对称3d4/3d6电子组态的210阶可完全对角化的微扰哈密顿矩阵、最近邻点电荷模型晶体结构常量公式和电子顺磁共振g因子公式.研究了LiCoO2晶体和掺入Ni的LiCoO2:Ni晶体中Co3+的基态能级、晶体结构和电子顺磁共振g因子.考虑了LiCoO2晶体和LiCoO2:Ni晶体中自旋单重态和三重态对Co3+基态能级的影响,讨论了LiCoO2晶体和在LiCoO2晶体中掺杂Ni后Co3+局域结构常量大小的变化是引起Co3+的基态能级变化的主要原因,理论和实验都证实了这一点.还计算了掺杂前后的电子顺磁共振g因子,计算结果与实验值符合得较好.     

可集成量子计算中的非近邻相互作用

我们研究一维自旋1／2链中的非近邻相互作用的影响。和近邻相互作用相比，非近邻的相互作用强度一般会较弱，因而在以前的许多方案中，这种长程的相互作用被忽略了。本文首先估计由被忽略的非近邻相互作用所引起的量子逻辑门的误差。我们得到的结果是，这项误差不仅和非近邻相互作用的强度有关，更依赖于一维自旋链所包含的粒子数，忽略非近邻相互作用有可能会对可集成量子计算造成影响。我们进一步研究如何消除或者压缩这种长程的相互作用所造成的影响。我们提出了一个量子计算方案。在这种方案中，次近邻的相互作用的影响被完全消除，从而我们可以使量子逻辑门的精度得以提高。我们也讨论了这种方案在超导量子计算体系里面的物理实现问题。     

Form Invariance and Noether Symmetries of Rotational Relativistic Birkhoff Systems

Under the infinitesimal transformations of groups,a form invariance of rotational relativistic Birkhoff systems is studied and the definition and criteria are given,In view of the invariance of rotational relativistic Pfaff-Birkhoff-D‘ Alembert principle under the infinitesimal transformations of groups,the theory of Noether symmetries of rotational relativistic Birkhoff systems are constructed.The relation between the form invariance and the Noether symmetries is studied ,and the conserved quantities of rotational relativistic Birkhoff systems are obtained.     

XY(H,Li,Na)分子基态的结构与势能函数

运用群论及原子分子反应静力学方法,推导了XY(H,Li,Na)分子基态的电子态及相应的离解极限.并采用密度泛函方法(B3LYP)和二次组态相互作用方法(QCISD)优化计算了XY(H,Li,Na)分子基态的平衡结构、振动频率和离解能.使用QCISD/6-311++G(3df,3pd)方法,对XY(H,Li,Na)分子基态进行了单点能扫描计算,采用最小二乘法拟合Murrell-Sorbie函数得到了相应的势能函数和与该基态相对应的光谱常数(Be,αe,ωe和ωexe),计算结果与实验数据符合得相当好.     

纳米级自旋电子学材料取得重要进展

因为纳米级的自旋电子学器件需要在纳米尺度上仍能在较高温度下保持优异性能的高自旋极化率材料，故与半导体相容的半金属铁磁体近来受到高度重视．文章介绍作者在这个方向上研究工作的最新重要进展：通过大规模系统的高精度第一原理计算，作者发现三个3d过渡金属硫系化合物的闪锌矿相具有优异的半金属铁磁性，并且其结构性能适合做成具有足够厚度的薄膜或层状材料，便于应用于纳米级自旋电子学器件。     

Rotational Deformation of Neutron Stars

The rotational deformations of two kinds of neutron stars are calculated by using Hartle‘s slow-rotation formulism. The results show that only the faster rotating neutron star gives an obvious deformation. For the slow rotating neutron star with a period larger than hundreds of millisecond, the rotating deformation is very weak.     

Probing the Microscopic Origin of Gravity via Precision Polarization and Spin Experiments

As in other parts of physics, we advocate the interaction approach: experiments ←→ (… are influenced and their importance is determined by … and vice versa) phenomenology ←→ low-energy effective (field) theory ←→ microscopic theory to probe the microscopic origin of gravity, Using the X-g phenomenological framework, we discuss the tests of equivalence principles. The only experimentally unconstrained degree of freedom is the axion freedom. It has effects on the long-range astrophysical/cosmological propagation of electromagnetic waves and can be tested/measured using the future generation of polarization measurement of cosmic background radiation.The verification or refutal of this axionic effect will be a crucial step for constructing an effective theory and probing the microscopic origin of gravity. The interaction of spin with gravity is another important clue for probing the microscopic origin of gravity. The interplay of experiments, phenomenology and effective theory are expounded. An ideal way to reveal the microscopic origin of gravity is to measure the gyrogravitational ratio of particles, Three potential experimental methods are considered.